基于表面的角膜三维重建及其在临床眼科医学中的应用

【摘要】：二维图像的三维重建是医学影像学的研究热点之一。作为一种新兴的技术，三维重建利用二维图像的有用信息，立体显示医学图像，提高了图像的直观性，更有利于医学和科技工作者对所需要的信息进行分析和显示。 论文首先设计三维重建所遵循的一般步骤，在各步骤中，介绍实现各具体功能的常用方法，比较各种方法的优缺点，然后集中实现角膜切片的三维重建。论文以计算机为处理工具，借助Visual C++编程环境，运用数字图像处理、计算机图形学、眼科学等理论知识，借鉴其他相关论文的优点、特点和方法，设计简洁易懂、可读性和可操作性强的程序算法，进行切片重组。 文章针对角膜切片成像的特殊性及特点，根据切片在三维空间的位置，用立体几何知识，得出二维切片边缘像素的三维位置坐标。采用B-rep造型，将角膜切片的表面划分成若干小区域，每个小区域用四边形小面来逼近，使用小面来构造三维模型。对于一系列的三维像素点数据，可认为其为四边形面元的顶点，按一定的规律对顶点进行定义，再用同样的方法对面元进行定义，从而建立起角膜切片的三维模型。利用这种思想，可以对角膜进行建模，这是本论文着重论述的部分。 在三维重建的过程中，实现了一组图片的自动打开功能，结合阈值方法和多值图像数学形态学方法快速准确地提取切片边缘的像素信息，从而进行基于表面的三维重建。在程序设计中，考虑了显示的直观性和灵活性，兼顾了美观性，通过友好的人机界面，实现了角膜图像的多角度观察。

【学位授予单位】：曲阜师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：R770.43